Rh⁽ˡˡ⁾-carbynoid是一类在卡宾碳原子上被离去基团取代的Rh⁽ˡˡ⁾-卡宾,已成为催化一价阳离子碳单元(:⁺C-R)转移的关键物种。在此,巴塞罗那科学技术学院(Barcelona Institute of Science and Technology)Marcos G. Suero团队首次报道了通过烷基碘化物和芳基-I⁽ˡˡˡ⁾ Rh⁽ˡˡ⁾-carbynoid之间的氧化配体转移催化生成烷基-I⁽ˡˡˡ⁾ Rh⁽ˡˡ⁾-carbynoid的过程。当使用高烯丙基碘化物时,烷基-I⁽ˡˡˡ⁾ Rh⁽ˡˡ⁾-carbynoid化合物通过非对映选择性环丙烷化反应生成高度亲电的双环烷基-I⁽ˡˡˡ⁾物种。作者观察到,后一种环丙烷与大量的亲核试剂发生反应,从而获得了一类有价值的环丙烷,并将其转化为房烷。本文研究亮点:
1. 高非对映选择性:当使用高烯丙基碘化物时,反应发生高效的分子内环丙烷化,以优异的非对映选择性(dr > 20:1)构建了复杂的、带有I⁽ˡˡˡ⁾活性基团的中间体。
2. 广泛的底物适用范围:反应范围包括多种芳基、杂芳基、脂肪族烯烃,以及多种亲核试剂,如阴离子亲核试剂(卤素、CN⁻、N₃⁻、NO₃⁻、羧酸根等)、中性亲核试剂(醇、硫醇、胺、酰胺、吲哚等杂环)、碳亲核试剂(苯甲醚、烯丙基硅烷等)。所有反应均表现出高度的区域选择性。

3. 合成应用拓展:首次将碘代环丙烷转化为房烷,为合成这类高张力、sp³ 富集的小环体系提供了新策略。
本研究成功实现了烷基碘化物与芳基-I⁽ˡˡˡ⁾ Rh⁽ˡˡ⁾-carbynoid之间的催化氧化配体转移,首次生成高反应性的烷基-I⁽ˡˡˡ⁾ Rh⁽ˡˡ⁾-carbynoid。该策略不仅实现了高非对映选择性的分子内环丙烷化,还拓展了多种亲核试剂的加成反应,为高价碘化学合成提供了新方法。
图1. 氧化配体交换(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图2. 提出的机制假设(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图3. 反应优化研究(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图4. 底物范围(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图5. 配体交换、结构表征和对照实验(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图6. 反应示意和范围(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)